SU1066049A1 - Устройство дл управлени электрическим режимом плазмотрона - Google Patents

Abstract

-.УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ПЛАЗМОТРОНА, содержащее мостовой выпр митель, вход KOTOjporo соединен с выводами вторич-ных . обмоток трехфазного силового трансформатора, выход катодной группы выпр мител  соединен с заземленным катодом плазмотрона, а выход анодной группы через последовательно соединенные резистор и дроссель св зан с анодом плазмотрона, дополнительную группу управл емых вентилей, аноды которых подключены к точке ср1 динени  резистора с дросселем, катоды подключены к отводам вторичн1лх обмоток трансформатора, а управл ющие электроды соединены с выходом .блока импульсно-фазойргр управлени , св занного входом с выходом блока, формировани  закона нарастани  тока, отличающеес  тем, что, с целью повышени  КПД плазмотрона путем снижени  потребл емой мощности, оно снабженодатчиком тока, двум  релейными элементами и,блоком сравнени , а анодна  группа вентилей мостового выпр мител  выполнена управл емой , датчик тока включен в цепь питани  плазмотрона, его выход |. соединен с входами обоих релейных элементов и одним из входов блока (Л сравнени , включенного между входом блока импульсно-фаэового управлени  с и выходом блока формировани  закона нарастани  тока, выход первого из релейных элементов св зан с управл ющими электродами анодной группы вентилей мостового выпр мител , а выход второго релейного элемента соединен с входом блока-формировани .закона , нарастанй  тока. . С5: О 4; CD

Description

Изо етение относитс  к электротехнике и может «йлть использовано в мощшлх установках дл  плазменно-дугового переплава металлов и сплавов в устройствах дл  плазменной сварки резки, напылени  и наплавки и .:,других случа х. Известно устройство дл  плавного регулировани ; тока в установке плазменно-дугового переплава, содержащее трехобомточный силовой трансформаT j , управл емый мостовсй выпр ми,- тель и неуправл елллй мостовой выпр  мител {,, питающий посто ншам током последовательную цепь нагрузки в ви/ де заземленной детали и электрода плазмотрона, дроссел  и резистора ад., Недостатком данного устройства  вл етс  чрезвычайно низкий КПД в св зи с протеканием по резистору большого рабочего тока плазмотрона на прот жении всего времениработы плазмотрона. Кроме того, данное устройство не позвол ет получить непрерывный ток в дуге при работе в режиме малыхТОКОВ, а также имеет низкий коэффициент мощности. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  управлени  электрическим режимом плазмотрона, содержащее мостовой выпр митель, вхо которого соединен с выводами вторичных обмоток трехфазного силового трансформатора, выход катодной группы выпр мител  соединен с заземленным катодом плазмотрона, выход анодной группы через последовательно сое диненные резистор и дроссель св зан с анодом плазмотрона, дополнительную группу управл емых вентилей,аноды которых подключены к точке соединени  резистора с дросселем, катоды к отводам вторичных Обмоток трансфор матора, а управл ющие электрода - с выходом .блока импульсно-фазового управлени , св занного входом с выходом .блока формировани  закона нарастани  тока СЗ. Недостатком известного устройства  вл етс  низкий КПД установки, так как резистор, обтекаетс  током на про т жении всего процесса нагрева из-за неполного шунтировани  его управл емыми вентил ми.. Цель изобретени  - повышение КПД плазмотрона путем снижени  потребл емой мощности. . Указанна цель достигаетс  тем, что устройство дл  управлени  электрическим режимом плазмотрона, содержащее мостовой выпр митель, вход которого соединен с выводами вторичных обметок трехфазного силового трансфо матора, выход катодной группы выпр ми тeJ   соединен с заземленным катодо плазмотрона, а вьиход анодной группы через последовательно соединенные резистор и дроссель св зан с анодом плазмотрона,-дополнительную группу управл емых вентилей, аноды котсчрых подключены к точке соединени  резистора с дроссе пем, катода подключены к отврдам вторичных обмоток трансформатора , а улравл юй 1е электроды соединены с выходом блока импульсно-фазового управлени , св занного входсм с выходом блока формировани  закона нарастани  тока, снабжено датчиком тока, двум  релейными элементами и блоком сравнени , а анодна  группа вентилей мостового выпр мител  выполнена управл емой, датчик тока, включен в цепь питани  плазмотрона, его выход соединен с входами обоих релейных элементов и одним из вхо .дов -блока сравнени , включенного между входом блока импульсно-фазового управлени  и выходом блока формировани  закона нарастани ,тока, выход первого из релейных элементов св зан с управл н цйми электродами анодной группы вентилей мостЬвого выпр мител , а выход второго релейного элемента соединен с входом блока формировани  закона нарастани  тока. На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого ус фойства. Устройство дл  плавного регулировани  тока содержит трансформатор 1, выводы вторичной обмотки которого I соединены с входом мостового выпр мител  с катодной группой 2 вентилей и управл емой анодной группой 3 вентилей , а отводы фаз вторичных обмоток с катодами доп6л1штельной группы 4 управл емых вентилей. Выход посто нного тока мостового выпр мител  замкнут цепью из последовательно соединенных заземленного издели  5, электрода б плазмотрона, дроссел  7, датчика 8 тока и нерегулируемого резис тора 9. Выход датчика 8 тока соединен с входами первого 10 и второго 11 релейных элеме:нтов и первым входом блока 12 сравнени , второй вход которого соединен с выходом блока 13 формировани  закона нарастани  тока плазмотрона. Выход первого релейного элемента 10 соединен с управл ющими электродами анодной группы 3 управл емых вентилей, выход второго per : лейногр элемента 11 соединен с входом блока 13 формировани  закона нарастани  тока плазмотрона,выход. блока 12 сравнени  соединен с входо1м блока 14 импульсно-фазового управлени , соединенного выходом с управ-л ющими электродами допбЛнитель ной группы 4 управл емых вентилей, Устройствоработает следующим образом . Силовой трансформатор включаетс  при закрытых вентил х анодной группы 3 управл емых вентилей мостового выпр мителл и закрытых вентил х допопнитапьнсм груптш 4 управл е1«1:с венти лей. Так как TdK плаэмтрона при этом равен нулю, сигнал на входе релейш х элементов 10 и 11 и на входе бло ка 12 сравнени , поступающий с даччи ка 8 тсжа, также равен нулю. Релей 1Шй элемент 11, предстаэл ющий собсЛ 9 простбйшем случае контактное или бесконтактное рел« максимальноЕЮ тока , выдает сигнал запрета на блок фсфмироваки  закона нарастани  тока плазмотрона, поэтому гнал на выходе последнего также будет равен нулю. Релейный элемент 10 (контактно ИЛИ jSecKOHTaKTHoe реле минимального тока) подает напр жени  управлени  на управл ющие электрода анодной группы 3 управл емых вентилей, последш1е , открываютс  и к промежутку изделие 5 - электрод 6 плазмо ,трона прикладываетс  максимально воз можное в данной схеме выпр мленное напр жение достаточное дл  зажигани  дуги. В промежутке загораетс  ду га ив цепи:изделие 5 - электрод 6 ,дФОссель 7 - датчик 8 тока - резистор 9  роте кает минимальный ток, ограничиваемый величиной сопроаивлеви 9i Щэи этом токе релейньй элемент 11 срабатывает и запускает блок 13 фондировани  з aKOHia нарастани  тока плазмотрона, Сформированный блоком 13 сигнал через блок 12 .сравнени  подаетс  на вход блока 14 импульсно-фазового управлени , и умень шает угол открывани  дополнительной группы 4 управл емых вентилей. Последние открываютс  и через плазМотрон начинает протекать нарастаюадий ток, измен ющийс  по задаваемому бло ком 13 закону. Точность реализации этого закона обеспечиваетс  обратной св зью по току, осуществл емой датчиком 8 тока и блоком 12 сравнени . При токе плазмотрона, превьвцах цем минимальный на некоторую заранее заданную величину например, на 10 20% и достаточном дл  устойчивого горени  дуги,.релейный элемента О снимает сигнал с управл ющих электродов анодной группы 3 управл емых вентилей. Последние закрываютс  и ; протекание тока по резистору 9 прекращаетс  , а потери в установке уменьшаютс  на величину потерь в резисторе 9. Ток плазмотрона при этом будет протекать только через вентилыше группы 2 и 4, а е пульсации будут сгла)1а1ватьс  дросселем 7, что повышает устойчизость горени  дуги и работы установки. При срыве дуги плазмотрона (по любой причине сигнал на выходе датчика 8 тока становитс  равным нулю, поэтому релейный элемент 11 приводит в исходное состо ние.блок 13, релейный элемент Ю вновь включает группу 3 вентилей, и цикл плазмотрона повтор етс . При изменении тока плазмотрона в процессе испытаний в диапазоне 2001200 А и мощности дуги плазмотрона 55 кВт потребл ема  мощность у предлагаемого устройства составл ет 57,8, а у известного 66,8 кВт, что обеспечивает повышение КПД процесса плазменно-дуговогр переплава с 82% у прототипа до 95% у предлагаемого устройства. йредааг.аемое устройство может найти применение в установках плазменно-дугового переплава, плазменного напылени , плазменной резки и т.п. на металлургических, машиностроительных предпри ти х, где требуетс  стабилизаци  или регулирование тока цепи , с переменными параметра1«м. .

J

Claims (1)

1. (54 ) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ПЛАЗМОТРОНА, содержащее мостовой выпрямитель, вход которого соединен с выводами вторич-ных. обмоток трехфазного силового трансформатора, выход катодной группы выпрямителя соединен с заземленным катодом плазмотрона, а выход анодной группы через последовательно соединенные резистор и дроссель связан с анодом плазмотрона, дополнительную группу управляемых вентилей,' аноды которых подключены к точке со единения .резистора с дросселем, катода подключены к отводам вторичных_г 'обмоток трансформатора, а управляющие электрода соединены с выходом блока импульсно-фазойого управления, связанного входом с выходом блока, формирования закона нарастания тока, с я тем, что, с плазмотрона пуV отличающее целью повышения КПД тем снижения потребляемой мощности, оно снабжено'датчиком тока, двумя релейными элементами и.блоком сравнения, а анодная группа вентилей мостового выпрямителя выполнена управляемой, датчик тока включен в цепь питания плазмотрона, его выход соединен с входами обоих релейных элементов и одним из входов блока сравнения, включенного между входом блока импульсно-фазового управления и выходом блока формирования закона нарастания тока, выход первого из релейных элементов связан' с управляющими электродами анодной группы вентилей мостового выпрямителя, а выход второго релейного элемента соединен с входом блока -формирования.закона нарастания тока. .